加固措施(精选十篇)
加固措施 篇1
1 施工准备工作
选择在雨水少的季节动工, 此时河流处于枯水期, 河水集中在河中央, 两岸河床裸露, 节省了截流围护的投入。
由于施工现场位于河西岸边至河中心线20m左右, 地表泥泞, 淤泥层较深, 运输车辆无法运送材料到施工现场, 而近2000m的施工现场没有一个可以用汽车运输材料进场的出入口, 唯有在桥西头西边的防洪大堤靠河边增设出入口及运输通道。
施工人员熟悉和审查图纸, 做好临时供水、临时供电。
2 土堤填筑
由于原土堤有部分出现滑坡、溃堤现象, 本工程经勘察后分析出现滑坡、溃堤现象是由于原土堤坡度不够, 倾角过大, 土体在长年累月的雨水及地下水浸入, 上部荷载的长期作用下, 剪切应力增加, 内聚力减弱, 使土堤失稳而滑动。经分析后采用对该部分土堤进行重新填筑加固土堤的措施。
2.1 堤基清理
将原土堤陡坡部分削去, 滑坡体以上已松动的土体彻底挖除。清除堤基砖石、淤泥、腐植土、草皮。为了使新旧土体结合更好, 将结合面做成台阶形。挖除从上边缘开始, 逐级开挖, 每级高度20cm, 沿着滑动面挖成锯齿形。在每一级深度应1次挖到位, 每级高度小于1m左右, 并且必须一直挖至滑动面以外未滑动土中0.5m~1.0m, 以便保证回填新老土的良好结合。在平面上滑坡边线四周向外延伸2m左右范围均应挖除, 重新填筑。
2.2 土料填筑
(1) 按280m一段分段施工, 土料选择含水率控制在15%~19%的粘土料, 压实干密度在1.58g/cm3以上。土料填筑前进行碾压试验, 确定压实参数。 (2) 堤基杂物清除平整后必须进行压实, 压实度、干密度达到堤基土样试验确定的标准要求。 (3) 填土由下而上分层铺筑夯实, 第一层土料铺筑采用人工铺筑, 厚度为25cm, 采用平碾压实8遍。夯实达到设计要求后, 对第一层土表面进行人工刨毛, 并洒水保持湿润, 以利于上下层的结合良好。 (4) 土料的填筑方向与坝轴线平行, 自卸汽车进入填筑区铺土工作时, 用进占法倒退铺土, 防止土料超过压实功而发生剪切破坏, 平土按设计每层40cm分层进行平整, 用拉线控制平土厚度, 用推土机平整。 (5) 碾压机具的开行方向应平行于坝轴线方向。分层夯实至50cm后采用机械碾压, 分段接合处采用蛙夯夯实, 夯实宽为1.5m, 上下层错缝距离为1.5m。碾压遍数应严格控制, 避免漏压或过压, 对于已经发生剪切破坏的“橡皮土”, 应全部清除, 重新铺填压实。分段碾压, 顺碾压方向的搭接长度应不小于0.3m~0.5m。
3 浆砌挡土石墙
本工程对1708m长的原土堤采用浆砌挡土石墙予以加固。由于整个挡土墙工程基本上是在河床上施工, 受着基础地质以及天气的严重制约, 而挡土墙基础淤泥层较深, 要进行基础处理, 且要日夜排水, 以利工程连续进行。本工程为5m高的毛石挡土墙, 高度大, 又由于墙上有1.5m高的栏河建筑, 如果出现挡土墙不均匀沉降、裂缝, 将会造成较为严重的后果, 故须对基础采用加固处理。
3.1 挡土墙基础处理
挖除淤泥层, 将基础表面泥土、石片及其他杂质清除干净, 以免结合不牢。经过经济技术分析, 决定采用对砂砾石垫层进行加筋强化处理。加筋处理的方法为:首先对开挖至基底设计标高并铺一层200mm厚的碎石垫层, 然后在其上铺1层土工织物, 再在其上200厚砂砾石, 用黄砂找平后用压路机压实;第二层用装砂石的土工织物袋铺设, 其空隙用矿渣填平, 土工袋上铺100厚的碎石, 压路机压实。本工程垫层厚为0.5m, 共2层土工织物。
3.2 坐浆法砌石挡墙
(1) 本工程浆砌石挡土墙用MU10水泥砂浆, 砂浆必须具有适当的流动性和良好的和易性, 以保证浆砌石灰缝充分填满和压实。 (2) 石料选择质地坚硬, 石质均匀一致, 不宜风化且未风化的石料。清洗石料表面的泥污、水锈或苔藓, 并浇水湿润。 (3) 浆砌石时, 应利用石的自然形状, 相互交错的衔接在一起。因此, 除最下一层石块大面朝下外, 上面的石块不一定必须大面朝下, 做到犬牙交错, 搭接紧密, 同时在砌下面石块时, 即应考虑上层石块如何接砌。石料的供应和砌石配合很密切, 在砌角石、面石时选择比较方正的石块, 砌腹石时可选择不规则但形状、尺寸适宜的石块。使用石料时有计划。角石、面石应首先选用备用。浆砌石下层应选用较大的石块, 向上逐渐用较小尺寸石块。 (4) 一天中完成的浆砌石高度不宜超过1.2m、天冷、砂浆强度增长很慢时, 当天的砌高还应减少。段内各砌块的灰缝应互相错开, 灰缝应饱满, 并捣插密实。石块间砌缝应互相交错, 咬搭密实, 不得使石块无砂浆直接接触。严禁先干填石料而后铺砂浆的作法。砌石的勾缝宽窄要均匀圆顺, 砂浆凹槽内表面光结, 无毛糙、起砂现象。如出现砂浆干裂, 则要在初凝前进行补压、并加强洒水养生。 (5) 沉降缝和伸缩缝的砌法。
为保证接缝的作用, 采用跳段砌筑的方法, 使相邻两段砌石高度错开, 并在接缝处做为一个外露面, 挂线砌筑, 达到又直、又平。沉降缝的填塞材料, 在砌筑后再填塞防水材料, 但均须填满、挤紧, 以满足防水要求。
为保证沉降或伸缩缝宽度和不被杂物堵塞, 采用一块长度比浆砌石最厚处长10cm~15cm, 宽取30cm~50cm, 厚度等缝宽木板 (简称为沉降缝控制板) , 随浆砌石自下而上移动, 每移动一层, 则马上用粘土将沉降缝填实, 再继续上层砌筑。
4 混凝土护坡
由于原堤的混凝土护坡已出现开裂、脱开现象, 经勘察分析出现该现象是由于旧护坡厚薄不一, 用料质量差, 没有充分拌和、捣固造成的。分析后决定采取以下措施。
用碎石垫层填充已被河水冲刷掏空的坡脚, 然后再做护坡。
清除已开裂的部分, 新旧混凝土接头的部位需凿毛, 清洁干净。用与旧护坡同等标号的混凝土进行填补。施工时采用泵送商品混凝土, 严格控制混凝土质量, 确保施工质量。
局部因混凝土施工质量差而被水流冲刷、剥蚀损坏的, 将表面松散部分凿除, 冲洗干净, 用100号水泥砂浆进行填补, 施工时严格控制水泥砂浆的水灰比, 和易性等。
对于厚度不够的混凝土护坡, 将其表面凿毛洗干净, 再自下而上的加做混凝土盖面, 加固厚度为10cm。
工程完工后, 对本工程进行质量评定, 质量评定结果为合格。
5 结语
软土地基的加固措施探讨 篇2
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软土地基的加固措施探讨
软土地基的加固措施探讨
摘要:随着我国基础建设的飞速发展,高等级公路建设也得到了快速发展。由于公路软土路基等病害的存在,使得高等级公路达不到高速营运、行车安全、乘坐舒适、经济节省的使用要求,达不到其本身所应具有的服务水平,严重影响了高等级公路的经济效益和社会效益。在软土路基处理过程中,如何保证结构安全、提高行车舒适度、降低养护费用、提高道路使用质量,节约工程投资,将具有十分重要的意义。
关键词:高速公路;软土路基;加固措施
中图分类号: U416 文献标识码: A
1.工程概况
本文选取某高速公路标段线路长5.04km,经过勘察设计:第一层,耕殖土层,厚0.5-1.5m灰黄或灰褐色,由淤泥质土及亚粘土组成,湿、可塑;第二层,淤泥层.厚1.3-4.8m,灰黑色,粘性好,饱水、流塑,局部夹薄层细砂;第三层,淤泥质细砂层,厚3.2-8.1m,灰或灰黑色,粉细砂含量占总重的80%,饱水、松散,含少量贝壳;第四层,淤泥层,在地质勘探报告上未见底,灰黑色,粘性好,饱水、流塑状态,局部夹薄层细砂。
由于全线软土路基较多,在设计中对软土小于4.5m地段采用换填处理,对于软土大于4.5m地段采用搅拌桩复合地基处理,搅拌桩复合地基设计主要可以分为6个路段:k1+105~k1+328段,设计桩长8.5m,2800余根;k1+861~k2+428段,设计桩长7.9m,1500余根;k2+640~k2+980段,设计桩长6.4m,1800余根;k3+206~k3+600段,设计桩长6.0m,1040余根;K3+880~k4+300段,设计桩长6.5m,1600余根;k4+420~k4+960段,设计桩长6.5m,2600余根;设计桩长总数20余万米。
2.软基的特征及其危害性
软土泛指天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1,压缩
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系数不大于0.5MPa、不排水抗剪强度小于30kPa的细粒土。主要为饱和软粘土。我国广泛分布的软土绝大部分在全新世中、晚期形成,软土一般具有以下特征:
(1)地基沉降量大,一般可达数十厘米甚至到数百厘米;
(2)地基沉降时间长,一般达数十年甚至到数百年,特别是沿海一带的软土地基,由于厚度大,固结速度较慢;
(3)地基沉降不均匀,由于上部结构的特点与荷载差异,常常引起地基不均匀沉降;
(4)地基抗剪强度低。
由于软土地基具有上述特征,常常影响公路工程质量,引发地质灾害。其危害性主要表现为:
(1)软土地基的过大和不均匀沉降将严重影响公路路面的平整度,制约路面通行能力、行车安全度和舒适度;
(2)路基、路堤可能会随着软基一起产生滑移,引起公路路面的整体破坏。
由于软土地基的危害性,公路建设对于软基的处理标准要求高,而这同时也对软基工程地质勘察的深度和广度提出了很高的要求。
3.软土地基的加固措施与施工
3.1 塑料排水板
塑料排水板处理软基的原理是利用深插软基的排水板,避免路基外侧地表及地下水进入路基范围,当填筑路基时,荷载作用于软基,地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内,由砂垫层向两侧排出,从而提高基底承载力。
塑料排水板要在砂垫层完成后施工,由测量人员测量出需处理的范围,用小竹签定出每根排水板的具体位置,插板机对中调平,把排水板在钻头上安放好,开动打桩机锤打钻杆,将塑料排水板送入设计深度,把钻杆提上来,将地面上的塑料排水板截断,并留有一定富余长度,在塑料排水板四周填砂后即完成本根排水板的施工。施工中一定要注意“回带”现象,即虽然钻头打至设计深度,但提升钻杆时,塑料排水板随钻杆提升而上升的现象,此时要采用在钻头用短钢筋头等办法防止“回带”现象。
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打设塑料排水板的设备有两种:一种为履带式打桩机,另一种为门架式插板机(带导轨)。要求用能打入设计深度的静力式或振动式设备,不可用锤击式或水冲式。套管插入杆为扁平状或圆形,内径应大于排水板的宽度,长度应大于排水板的设计长度,在打设中要保护排水板不被损坏。
此方法的优点是:排水板是工厂生产的,质量容易控制,成本较低;在施工过程中没有排水孔断面不均匀和受堵塞的情况;断面小,对地基扰动小;打设机械轻,可用于较软的地基。
3.2 砂井排水法
此方法是在软土层设置垂直排水井,一般由中砂或粗砂构成,国内也有用纸板的。方法是用下端装有埋入式桩靴的钢管打入土中,然后从上端灌入砂子,分层夯实,同时将管向上拱起,直至桩孔灌满砂,形成砂井。在粘性土中也可先打入木桩,拔出桩后在孔中填砂夯实。
根据施工方法的不同有打入式和振动式。打入式与振动式的区别在于砂井施打时用锤还是用振动器。
砂井布置一般为等距离梅花形或正方形。砂井填料可选天然级配的中砂或粗砂,粒径为0.3~10mm,小于0.3mm部分应筛除,含泥量不应超过2%。
3.3 换填法
3.3.1开挖换填法
即在一定范围内把软土挖除,用无侵蚀作用的低压缩散体材料置换,分层夯实。按软土层的分布形态与开挖部位,有全面开挖换填和局部开挖换填两种。如下图所示是开挖换填工程施工实例。
在开挖换填法施工中选择填料时,要考虑路堤高度、软土层厚度及地下水位等因素,宜用排水性能好的砂、砂砾及其他粗粒料。另外,应根据开挖的深度与土的抗剪强度确定合理的边坡坡度,开挖时若用水泵排水,边坡容易被破坏,从而增加挖方量,因此,如果有不需要压实的良好换填材料,为防止边坡塌落,应随时开挖随时填料。
3.3.2强制换填法
(1)路堤载荷强制换填法
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此方法就是依靠路堤载荷将部分软土层强制挤出,并用良好的填筑材料置换。施工时,应从中线起逐渐向外侧填筑。但对于宽路堤,由于其沉降不一致,从而在路堤下面残留有部分软土,完工后会发生不利的不均匀沉降,应引起注意。
(2)爆破换填法
此方法就是把炸药装入软土层,通过爆破作用将软土挤出的方法。这种方法对周围影响很大,只限于爆破对周围构造物或设施没有不良影响的地区使用。并且一般要通过几次爆破使路堤逐渐下沉,两侧挤出隆起的软土要及时挖除,以保证爆破效果不致降低。
3.4灰土挤密桩
当软土地层含水量过大或过小时,可采用灰土挤密桩。含水率过大时,可往孔内填干土粉或石灰粉,以吸去部分水分,或快速成孔浇灌或边成孔边下套管,或成孔后下套管;含水率过小时,应预先浸湿加固范围内土层,成孔顺序应先外圈、后里圈并间隔进行。对已成孔应防止受水浸湿,且应当天回填夯实。为避免夯打造成缩颈堵塞,应打一孔填一孔。当桩孔较密、土质松软时,应采取间隔跳打夯实。孔填料前应先夯打孔底3~4锤;根据试验测定的密实度要求,随填随夯,严格控制下料速度和夯击次数;回填料应拌和均匀,并控制其含水量;每个孔填料用量应与计算用量基本符合;夯锤质量不宜小于l00kg;锤型以梨形或枣核形较合适,这有利于夯实边缘土,不宜采用平头夯锤,落距一般应大于2m;如果地下水位较高,应降低水位后再回填夯实。已出现疏松、断裂或夹层的,应用洛阳铲将其全部取出来,并按规定重新填夯灰土,达到设计要求。认真按操作规程施工,灰土要按配合比称量,搅拌要均匀,干湿要适度。每次下灰厚度、数量、落锤高度、夯击次数要按试验规定做到前后一致,施工中严格按质量评定标准进行抽样检验。
4.软土地基加固处理应考虑的因素
4.1路基状况
在路基加固中,在软土层浅而薄的情况下,常用简单的表层处理法。重要的构造物基础常用开挖换填法。若软土层较厚,应使用其他方法配合表层处理法。夹有砂层且厚度较薄的软土层,一般采用表层
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处理法、强夯法等方法,即使是5cm的砂层也是有效排水层,在土质调查中不要遗漏。软土层厚且无砂层的情况,因排水距离长,固结沉降需很长时间,强度也不增长。因此,沉降处理常用表层排水法。在浅层部位堆积有4m以上厚度砂层,以下为软弱粘土层的情况。一般来说,稳定不成问题,只需沉降处理,常用强夯法。
4.2道路性质
道路等级愈高,平整度愈重要,愈需要采取有效的沉降处理措施。等级较低时,可先铺简易路面,待沉降结束后,再铺正式路面以节约资金。同时路堤的设计高度与宽度也是选择处理方法时要考虑的重要因素。如采用换填法时,宽而低的路堤易发生局部破坏;反之窄而高的路堤,下面易被换填。在设计高度大而稳定有危险的情况下,采用强夯法将受到限制。还有路堤越宽越高,则地基产生压力球的根部越深,而引起深处粘土层沉降。
4.3施工环境
不同的施工环境选用的处理方法不同,经济性也不同。比如噪音、振动地基及地下水的变化和排出的泥水等,在选择施工方法时必须考虑。同时在路堤高度较而地基特别软弱的情况下,周围地基经常发生大的隆起或沉降。这样,在路堤坡脚附近有民房和重要构造物时,应考虑以减小总沉降量且控制剪切变形的方法为主要措施。不能采用这类方法时,应考虑事先对可能受影响的构造物加以保护,否则应考虑以高架构造物代替路堤。
5.结束语
总之,软土地基的加固处理质量直接影响到路基的基础承载力,也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。所以选择合理的软基加固处理方案及方法并快速实施,从而取得预期的经济和社会效益,就具有重大的实际意义。
参考文献: [1]周皓明,浅谈道路工程软土路基处理的方法[j],科技信息,2011.[2]李强.河滩相软土地基处理研究[J].中外公路,2005,(8).
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加固措施 篇3
【摘 要】病险水库是防洪体系的薄弱环节,时刻威胁着广大人民群众的生命财产安全,也严重危及国家建设和经济发展,始终是我们水利人的痛。实施病险水库除险加固,与广大人民群众的根本利益密切相关,是当前水利建设中的一项重要工作。
【关键词】水库大坝;前期工作;除险加固;质量分析
0.引言
大坝是水库枢纽建筑物的重要组成部分,也是除险加固工程中对稳定性、安全性、技术性要求较高的施工项目之一。我国小型水库大部分始建于20世纪50~70年代,在边勘测、边设计、边施工中建成,普遍存在着大坝坝体滑坡、水库渗漏,放水洞淤积、漏水严重和溢洪道泄流能力不足等安全隐患。不仅造成水库不能正常运行,不能充分发挥其效益,而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全。近年来,各地进行了中小型水库除险加固工程建设,但由于设计理念、施工工艺、技术模式、质量标准等方面存在的问题,往往导致部分中小型水库大坝的加固施工质量难以达到规范的质量标准,达不到工程预期要求,极少数坝体出现了的裂缝、渗漏、失稳等质量问题。
1.水库大坝除险加固原则
水库除险加固遵循的基本原则,一是以安全加固解除病险为主,不增大水库工程的规模;二是突出解决防洪标准达不到国家防洪标准要求、已发生明显的坝体坝基和放水洞漏水危及工程安全、工程结构破坏或稳定安全系数达不到规范要求,以及放水洞不能正常运行、溢洪道不能安全泄洪等主要问题;三是尽量利用原有的工程设施以节约投资,并做好新老工程的衔接,防止留下新的隐患;四是尽量减少土地占压,方便群众,并与水资源利用充分结合。根据以上基本原则,针对水库的具体情况,采取相应的工程措施。
1.1做好前期工作,打下坚实基础
首先要认真搞好设计工作。初步设计一定要做实、做深、做透。做实,就是概算编制要实,设计要科学合理,工程量计算要实事求是,单价和定额取费要符合标准,严禁虚报冒领;做深,就是设计深度要够,要符合初步设计的技术规范,无论是设计、审查还是上级单位的技术复核,都要严把质量关;做透,就是要把技术问题分析透,安全隐患分析透。病险水库除险加固项目没有项目建议书和可行性研究,从安全鉴定直接到初步设计,所以在安全鉴定环节,要把安全隐患找准,不能在前期阶段就留下工作缺口和安全隐患。病险水库除险加固能够做到真正根治病险,诊断要准确,方案要合理。二是要加强前期工作管理。要建立前期工作管理责任制,各级要建立病险水库除险加固的前期工作领导负责制度,要把领导责任人上报备案,前期工作出了问题要追究负责人的责任。三是要严格前期工作设计资质准入机制。严格资质审查,原则上设计单位资质的门槛要提高。
1.2加强监督管理,完善制度措施
继续实行并不断完善大坝安全鉴定核查和初步设计指导巡查、复核等制度,各承建单位要认真履行职责,使这几项制度在提高前期工作质量方面真正发挥作用。要继续加大对病险水库除险加固项目的稽察和监督检查力度。对于三项制度落实、工程进度和质量、地方资金到位率、竣工验收率和水库管理"两项经费"落实,领导要加大工作力度进行落实。
2.中小型水库大坝除险加固中常见的质量问题
2.1坝体裂缝
坝体裂缝是中小型水库大坝加固施工中最为常见的质量问题,也是导致坝体整体稳定性下降的重要影响因素。大部分水库大坝施工多在冬、春两季枯水季节进行,由于处于低水位运行,施工完成初期坝体基本可以保证通过质量检验。但到了蓄水期,由于受到水流的推动作用,使处于不稳定的护坡块石运动加剧,形成隆起、堆积等现象,经过1-2个汛期蓄水后,水库上游坝坡遭到破坏,进而出现不同程度的裂缝问题。
2.2水库坝基渗漏
目前,根据行业规范,在水库大坝加固施工前,必须进行专业的地质勘探工作,并且根据勘探结果制定施工方案和验收标准。但在实际施工中,很多修筑于石灰岩地区或隔水岩层的大坝存在清基不彻底的问题,并且存在粘土防治层厚度过薄的现象,进而导致坝基的渗漏处理难以达到理想的效果。
2.3坝体滑坡
在水库大坝的加固施工中,通过有效的技术措施提高坝体的稳定性是极为重要的。因为当库水位整体上升时,上游坝坡滑动面的有效应力会随之减小,同时水流的浮力作用也使滑体抗剪阻力降低,但水面以上岩土体的滑动没有发生变化,从而降低整个滑坡体的稳定性并引起滑坡。
3.除险加固采取的措施
3.1大坝基础防渗
在国内水库大坝加固施工中,坝基加固的技术方法主要是遵循“上堵下排”的基本处理技术原则。水库大坝基础防渗的上堵措施包括:水平防渗和垂直防渗两种。水平防渗有粘土铺盖和水下抛土等;垂直防渗有混凝土防渗墙、灌浆、截水槽回填粘土和高压定向喷射灌浆构筑防渗板墙等。水库大坝基础防渗的下排措施主要有:减压井降压导渗、背水坡脚开挖导渗沟和坝后盖重压渗透等。一般情况下,垂直防渗处理的效果较为彻底,对于大坝基础渗漏问题的处理最为有效,也是采用最多的形式。
3.2振冲加固
水库大坝设计图纸进行技术交底时,首先要准确定位平面控制点,并且逐渐定出各桩体的具体位置。在应用振冲加固施工技术时,为保证放样准确,在振冲坝段两端坝坡上,标出每一排孔的位置桩,并每隔20-25米设置一个断面桩,振孔桩位定好后,由吊车吊起振冲器就位,利用振冲器的强力振动和自身重量,并在高压水的冲击下,造孔至设计深度。另外,在振冲器的强力振动下,坝坡必然会产生向下滑动的趋势,工程技术人员可以根据实际情况,采取平台振冲的施工法。
3.3混凝土截渗墙及粘土铺盖
在水库大坝的加固施工中,混凝土截渗墙技术是国内较为常用的施工技术之一。由于部分水库工程项目在设计中未设置坝前防渗铺盖,往往容易导致坝体及左右岸坡在清除时出现大量淤泥工程,不但增加了工程量,而且加大了人力、物力、财力的投入。为了解决上述问题,国内部分水库大坝的加固施工中,通过设置混凝土截渗墙或其他防渗帷幕,不但达到坝基及坝体防渗的效果,而且与其他防渗体形成整体,全面提升了大坝的整体稳固性和安全性。另外,粘土铺盖技术在水库上游坝坡的加固施工中应用也较为广泛,特别适用于粘土料场丰富的工程项目。对于已投入使用的上游坝坡,在发现坝基出现渗漏现象时,特别是当不透水层比较深的情况下,可以采用粘土铺盖的技术措施。粘土铺盖长度一般不小于3-5倍坝前水深,铺盖厚度一般在上游段不小于0.5m。
4.大坝除险加固达到的效果
4.1控制渗流,要求坝基不产生渗透变形,保证坝体及坝基渗流出处的渗透稳定;减少渗漏,将渗漏量控制在允许范围之内;降低坝体浸润线,减少下游的淹没和浸没。
4.2进行稳定控制,使坝基具有足够的强度,不致因坝基强度不足而使坝体及坝基发生整体或局部的滑动,软土层不致被挤出,砂土不致发生液化,粘土不致产生过大的空隙压力。
4.3控制变形,要求沉降量控制在允许的范围之内,以免影响大坝的正常运用;防止产生不均匀沉陷,以免坝体开裂。
5.结束语
小型水库除险加固措施 篇4
1 前期工作
本工程, 由于可以利用旧放水涵管排清水库原有少量储水及少量来水, 故整个施工过程不需要围堰导流。根据平面控制点、高程控制点及相关地形图等有关测量资料进行测量放线, 应施测清基横断面图放样定出坝脚 (考虑富余宽度) 及坝体填筑起坡桩。进行坝体填筑前, 先进行地基开挖和处理, 清理坝坡淤泥、草皮、腐植土。用人工配合挖掘机将表层土及植被用自卸汽车运输至指定地点分类堆放。石方工程采用松动爆破, 自卸汽车运输, 基岩保护层采用风镐及人工开挖。
2 坝体填筑料的选择
采用含水量适宜的粘性土料, 一般粘性土的粘结力较大, 摩擦力较小, 具有较大的压缩性。本工程的坝体填筑料全由施工方外购。
3 坝体填筑
由于本工程是对原坝体进行培厚加高3m, 新老土体的结合处将是培厚加高的薄弱环节, 故施工中要严格控制各环节的施工质量。
(1) 将原坝坡表层土体挖除0.6m, 两岸边坡按1∶1.5的比例放坡。
(2) 培厚部分土体含水率控制在15%~19%, 压实干密度在1.6g/cm3以上, 坝体填筑包括基本作业 (卸料、平料、压实及质检) 和辅助作业 (洒水、刨毛、清理坝面和接触缝处理) 。
(1) 外购的土料由自卸汽车直接进入坝面卸料, 自卸汽车倒土的间距应使后面的平料工作减少, 而且便于铺成要求的厚度。采用人工平铺, 第一层填筑厚度为20cm, 用蛙夯夯实。每次夯8~10遍。当用自卸汽车卸土料时, 为了避免重型汽车多次反复在已压实的填筑土层上行驶, 会使土层产生弹簧土、光面与剪力破坏, 严重影响结合层的质量, 应采取进占法卸料与平料。即汽车卸料方向向前进展, 一边卸料, 随即平料, 交替作业, 汽车在刚平好的松土上行驶, 重车行驶坝面路线应尽量不重复。 (2) 夯实后的下层土表面在上层土料铺筑前, 应先进行人工刨毛, 并洒水保持湿润, 以利于上下层土的结合良好。分层夯实至50cm以后采用机械碾压, 坝面的填筑压实, 应按一定的次序进行, 避免发生漏压与超压。土料的碾压方向, 应平行坝轴线方向进行, 不得垂直于坝轴线方向碾压, 避免局部漏压形成横穿坝体的集中渗流带。推土机平料, 厚度为30cm, 碾压采用“进退错距法”, 振动碾宽1.6m, 牵引机错距为20cm, 碾压与边夯的搭接长度为1m~1.5m, 垂直碾压方向碾压机械行驶的行与行之间必须重叠20cm~30cm左右, 以免产生漏压。此外, 坝料分区之间的边界也容易成为漏压的薄弱带, 必须特别注意要互相重叠碾压。碾压机械行驶速度, 对粘性土压实效果有一定的影响, 本工程自行式碾压机械的行驶速度控制在1档。 (3) 坝体的土料与地基、岸坡的边界相结合处及设置的纵横向的接坡、接缝, 这些结合部位都是影响坝体整体性和质量的关键部位, 也是施工中的薄弱环节。接坡、接缝过多, 还会影响到坝体填筑速度, 特别是影响机械化施工。坝体接缝坡面的处理, 应配合填筑上升, 陆续削坡, 直到合格层为止, 接合面削坡合格后, 应边洒水, 边刨毛, 边铺土, 边压实, 并控制其含水。 (4) 粘土层应分层碾压, 达到规范要求的密实度, 每层土夯实后都应取样实验, 使各项指标达到设计要求, 经碾压16遍不合格, 干容重合格率小于90%或干容重小于1.68kg/cm3的, 应将该层土全部挖除, 重新铺土直至试验合格。
4 主坝背部工程
新坝体与原坝体采取截流措施, 在原坝顶背水坡开挖成L型槽, 根据原坝最深裂隙1.8m, 槽深定为1.8m, 槽宽定为1.8m。做截流槽可使坝体上部浸润线显著降低, 在高水位的情况下, 坝顶新老土体结合面不能产生集中渗流, 以确保大坝的稳定安全。
5 迎水面做浆砌毛石护坡
(1) 清基清坡面:先将迎水坡坝基处的淤积泥土清除, 将坝根的岩面清理干净, 在岩面做凿毛处理, 然后将原坝坡护墙上的砂浆面清除, 露出浆砌石面并做清面处理。
(2) 石料:外购质地坚硬, 石质均匀一致, 不宜风化且未风化、无裂纹, 抗压强度、耐久性、抗冻性等经试验鉴定满足要求, 有石材试验报告单的石材。
浆砌石工程所用水泥砂浆的标号, 应达到设计要求, 满足砂浆流动性、保水性、耐久性及粘结力、抗压强度和外观质量要求。本工程使用MU10号砂浆, 必须具有适当的流动性和良好的和易性, 以保证浆砌石灰缝充分填满和压实。
(3) 浆砌毛石施工工艺流程:缝面冲洗、铺浆、人工摆毛石、分层灌竖缝、缝面冲毛、养护。
(1) 将基础表面泥土、石片及其他杂质清除干净, 以免结合不牢。在砌体外将石料上的泥垢冲洗干净, 砌筑时保持砌石表面湿润, 采用坐浆法分层砌筑。 (2) 每一块片石均应先铺砂浆, 再安放石块, 铺浆厚度宜3cm~5cm。石块经左右揉动几下, 再用手锤轻击, 将下面砂浆挤压密实。在已砌好片石侧面继续安砌时, 除座浆外并应在相邻石块侧面铺抹砂浆, 再砌片石, 并向下面及抹浆的侧面用手挤压, 用锤轻击, 将下面和侧面的砂浆挤实。挤出的砂浆可刮起再用。 (3) 铺放第一层石块时, 所有石块都必须大面朝下放稳, 上面的石块不一定必须大面朝下, 做到犬牙交错, 搭接紧密, 同时在砌下面石块时, 即应考虑上层石块如何接砌。大石块石面应能直接与土面接触。填放腹石时, 应根据石块自然形状, 交错放置, 尽量使块石与石块间的空隙最小, 然后按规定拌好的砂浆填在空隙中, 基本上做到大孔用大块石填, 小孔用小石填, 在灰缝中尽量用小片石或碎石填塞以节约灰浆, 挤入的小块石不要高于砌的石面, 也不必用灰浆找平。 (4) 砌筑要求平整、稳定、密实, 座浆及竖缝需用砂浆填充饱满, 不得无浆直接贴靠。砌缝内砂浆应采用扁铁插捣至表面泛浆为止。砌石外露面应平整美观, 外露面上的砌缝应预留约4cm深的空隙, 以备勾缝处理;水平缝宽应不大于2.5cm, 竖缝宽应不大于4cm。 (5) 砌筑因故停顿, 砂浆无超过初凝时间, 应待砂浆强度达到2.5MPa后才可继续施工;在继续砌筑前, 应将原砌体表面的浮渣清除;砌筑时应避免振动下层砌体。勾缝前必将缝槽冲洗干净, 不得残留灰渣和积水, 并保持槽内湿润, 砂浆应分次向缝内填塞密实;按实有砌缝勾平缝, 砌筑完毕后应保持砌体表面湿润, 做好养护。
6 坡面绿化
在主坝的背水面种植草皮, 既美化环境又保持水土。
7 结语
谈谈河道工程险情整治及加固措施 篇5
河道防护工程主要是指保护临河大堤的丁坝、垛(矶头)和护岸工程,这种工程习称险工。为保护滩地、控制主溜、稳定河势而修建的坝、垛和护岸工程习称控导工程。河道防护工程是大堤的前卫,它们的安危直接关系到大堤的存亡,因此应同样重视对它们的防护。
一、险情及成因
河道防护工程由于修筑时的质量问题,出险主要是险工和控导工程的坝、垛和护岸。主要表现是坝顶产生纵向裂缝、整体滑坍或局部塌陷;平顺护岸的浆砌石工程常见的架空断裂、塌陷;干砌石护坡虽然适应岸坡变形能力强,但也有架空、塌陷险情出现。其出险主要原因是:
1、修建时施工质量差,坝坡过陡而不稳,沿子石尺寸过小,上下层压茬少,坝后填土封顶不严实或无反滤层,雨水从坝顶渗入,填土饱水将坝岸溃塌。
2、护底根石不足,坝岸不稳而滑陷。
3、工程严重老化,极易出险。
4、随着堤防的逐渐培厚加高,沿河坝、垛和护岸也随之多次加高改建,坝身高度大增,且多为戴帽式加高。因此大部分重力式坝岸已处于或接近极限平衡状态,在不大的外力作用下即可能发生滑塌险情。
二、险情整治
1、抛石固脚。固脚根石对保护坝岸稳定起着重要作用,必须达到足够的标准。抛根石边坡应达到1:2~1:2.5,抛石厚度应为块石直径的3~4倍,块石重量在35~150公斤(直径大约0.2~0.4米),否则在水流冲击下容易走失。
2、改建或拆除重力式坝岸。河道防护工程出现的险情多是以前修建的重力式结构坝岸。重力式结构坝岸后的土胎发生一般溃膛不易发现,一但发现坝岸塌陷,已成为不可收拾的局面,甚至有跑坝之危。据黄河下游出险统计,重力式结构坝岸出险远远超过扣石坝和乱石坝。这说明目前许多重力式坝岸已处于极限平衡壮态,而扣石坝或乱石坝仍较稳定。因此,对已发生塌陷、滑塌险情的重力式坝岸在抢险或在今后改建加高时,应尽可能采用扣石或乱石护坡结构。
深基坑的支护与加固措施 篇6
摘要:深基坑工程在设计环节和施工环节中都有严格的要求。故此,本文对基坑施工过程中的支护工程技术与加固措施进行了详细的分析,同时质量控制要点进行了探究,目的是提高深基坑支护工程施工的施工质量,供相关技术人员和管理人员参考。
关键词:建筑;深基坑支护;施工
前言
深基坑支护施工非常的普遍,不过有很多的因素会影响到深基坑的支护施工,施工时也存在着不同程度的难度。强化深基坑支护施工,能够让建筑物地下的构造更为稳固,还能够致使建筑物周围的环境更安全。由此可见,深基坑支护施工技术尤为重要。同时在深基坑经过一定的使用后,需要进行加固,才能保证工程的实用性与安全性。
1.工程概况
某综合楼的总建筑面积为35250m2。主体结构是框剪结构,应用钻孔灌注桩作为基础。基坑平面为长方形形态,宽约为40米,长约为350米,平均深度为13米,应用土钉墙、预应力锚杆、人工挖孔桩、树根桩等作为支护。
2 深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用
2.1土钉支护施工
土钉支护施工主要通过利用土钉与土体之间发生的相互作用以加固边坡的功能,可以使土体具有良好的稳定性和整体性。土体主要受弯矩作用和拉力作用影响而发生变形,因此,在设计土钉的抗拉力和强度时,结合相关施工标准,根据建筑工程施工实际情况进行有效设计。土钉支护施工时应注意:(1)严格根据相关要求进行土钉拉拔试验,以确保土钉的实际拉拔力,该项试验检测应山具有一定资质的第三方进行。此外,还应准确把握好注浆力度和注浆量。(2)根据钻机的总长度准确计算实际孔深,并明确标注每个孔口的深度。(3)严格根据施工设计要求控制好浆液的水灰比和外加剂数量及类型。通过重力完成注浆操作,直至注满。同时应在浆液初凝之前进行补浆作业,一般是1至2次。
2.2土层锚杆施工
土层锚杆施工主要通过锚杆钻机钻孔直接到达预计深度,注入水泥浆以保护孔壁,同时穿钢丝绞线,进行多次补浆施工,最后基于满足设计要求强度下锁定张拉。具体施工流程如下:测量人员应严格根据设计要求在施工现场确定锚杆具体位置,随后让锚杆机就位,然后详细检查锚杆各个方而有无问题,如钻杆倾角、锚杆水平位置、标高等,确认无误后方可进行作业:在钻孔过程中,应严格根据设计要求钻孔深度进行作业。同时使用锚杆前,应全而检查锚杆是否存在问题,尤其是隐蔽工程要检查并做好相应的记录。此外,作业过程中,如果遇到异常问题或遇到障碍物时应立即停止钻孔,详细分析问题产生原因并采取有效的措施予以解决后方可继续作业。锚杆水平方向孔距应根据施工相关规定进行严格控制,允许误差范围为在50mm以内,保证垂直方向孔距误差在100mm以下。对于钻孔底部的偏斜尺寸应控制在锚杆长度的3%以下。对于注浆的材料种类选择及配合比确定方而,应严格根据设计标准进行,同时要确保浆液内干净,无杂物。浆液在搅拌时采用一边搅拌一边用的形式进行,且应匀速搅拌。注浆时应按照孔底自下而上的顺序进行作业,直至孔口溢出浆液时停止注浆。
2.3护坡桩施工
护坡桩施工是护坡施工中常用技术,具有提高施工效率、污染小等优点,主要应用于地质环境较为复杂的施工中。具体施工流程如下:使用螺旋钻机达到预定深度,按照从孔底自下到上的顺序不断压入浆液,以无塌孔问题或地下水的位置为界限,不断使浆液上升,直至达到相应位置,然后将其全而提出钻杆,将骨料和钢筋投放,最后进行多次高压补浆作业。
3.基坑支护加固方案
第一次加固方案中,支撑梁顶面设置在-9.5m处,应用人工挖孔桩对水平砼梁进行支撑,把南北基坑顶紧,砼梁必须与工程桩错开,同时,在水平砼梁中间应进行牛腿的加设,应用45°斜支撑钢梁顶住南面基坑顶面冠梁,形成三角形形态的支撑结构。一共进行四处十三道的设置,间距约为9米。
对于第二次加固方案,分为两个部分进行。因为部分土钉失效,设计中不对土钉的作用进行考虑,对缺乏支撑的北面、南面以及西面的所有预应力锚杆,进行逐根严格的检测,由于考虑到要持续使用一年时间,全部进行重新的评估。最后将土钉改为预应力锚杆,原来为预应力锚杆,全部重新张拉索定,局部进行预应力锚杆的增设,增加的锚杆应用3×7φ5,1860MPa级的高强度钢绞线,长16m左右,间距2.2~2.4m,水平夹角15o,锁定荷载450~500KN。对于南面的基坑,顶面位移有扩大的趋势,有一部分已经达到设计允许值,说明第一次加固方案中三角形支撑结构效果并没有有效地发挥出来,因而需要进一步采取加固措施。经过相关部分的分析协议,最后确定应用钢结构水平支撑,在中间部位设置多个钢格构柱,支撑梁顶面设置于-6.5m的地方,与建筑物梁板位置错开,为Φ630的钢管支撑,南北基坑护壁面进行砼腰梁的加设。为保证基坑不再增加位移,在北侧基坑腰梁的地方,每根横梁进行一台1000KN的千斤顶的设置,对于钢管支撑施加800KN的预应力。
4.深基坑施工質量监督
4.1排水处理
基坑工程的深度 在地下水位以下,避免地下水对于基坑施工的影响,需要做好防水排水工作。假如地下水流量较小,就要在支护工程中加入相应的排水工程,将积水排除;如果地下水流量较大,就要在施工前,降低地下水位,使得基坑工程可以在地下水位以上进行施工。
4.2锚杆支护
锚杆支护施工技术,指的是在开挖的深基坑墙面或基坑的立壁土层上钻孔,同时将钢索等抗拉材料放入孔中,灌注浆液进行固定,从而形成抗拉力较强的锚杆。通过这样的方法,一定程度上提高了基坑支护体系的抗拉力,有力地保证支护工程结构的稳定,防止出现变形情况,确保施工的安全,与此同时,还可以有效节约人力、物力资源,降低施工成本。
4.3混凝土灌注桩
对于混凝土灌注桩的施工方面,应用钻孔灌注桩的方式,其具体的施工流程如下:第一,对施工钻孔的具体位置进行确定,清理和平整场地,保证钻孔的质量。第二,必须将钻孔机安装在合适的位置上,制备泥浆。第三,施工人员钻孔施工,与此同时,必须严格控制桩孔的孔径和深度,在施工完成后,要清理桩孔。最后,进行钢筋笼的吊放与混凝土浇筑。在施工时,必须对桩孔的分布进行准确定位,确保桩孔布局的合理和准确性。
4.4钢板桩的支护
在钢板的支护施工中,会带来一定的噪音污染与震动干扰,严重时还会导致当地地基出现变形或者开裂等问题。同时,钢板的柔软度相对较大,因此它的支撑深基坑的性能也可能会显现一定的局限性。因此深基坑的建设施工时应用钢板时,必须对基坑的大小以及尺寸进行严密的考虑
5.结束语
随着城市化进程不断推进,人量的高楼大厦拔地而起。在建筑工程发展过程中,也带动了基坑支护工程的发展。提高深基坑支护施工技术水平可以确保建筑工程施工进度和质量。而深基坑支护技术由于具有受周边环境的影响较人、风险性与随机性等特点,因此,在实际工程施工过程中,应从实际出发合理应用深基坑支护技术,以充分发挥深基坑支护施工技术的作用。
参考文献:
[1]吴鹏.深基坑支护结构的设计与施工[J].中国城市经济,2010(09):32
[2]黄震,张志富.深基坑支护设计与施工管理[J].今日科苑,2010(12):46
河道堤防的维修加固措施 篇7
1.1 堤身的渗透破坏
堤身的渗透破坏主要分为堤身建筑物漏水、背水堤坡渗水、漏洞和集中渗透几种。 (1) 河道堤防的堤身建筑物一般都是由混凝土和土体组成, 两者要相互的融合, 在无法融合情况下, 会出现堤身和穿堤建筑物之间的裂痕, 这种情况的出现都会导致堤身建筑物出现渗水的现象。 (2) 在堤身背水一边通常情况下地下水位都比较高, 在高水位持续一段时间以后, 非常容易出现堤坡渗水现象, 对整个堤坡系统带来巨大危害, 在情况比较严重时会出现滑坡问题, 对整个堤坡进行冲刷。堤坡冲刷现象的出现还和其他原因有很大的关系, 堤身横断面不够宽, 或者是堤身坡比不协调、填筑层面过高、堤身和堤坡交界处不够牢固, 都会导致这种问题出现。 (3) 漏洞是指在堤脚周围或者是堤防的背水坡附近出现孔洞, 在孔洞出现流水现象以后对堤身的安全将会带来很大的影响。堤身在修建时使用的施工材料不合格也会导致孔洞的出现, 因此, 在河道堤防施工中, 对建设质量一定要给予重视。堤身在长时间的使用中会逐渐出现老化的现象, 在老化以后也会导致孔洞出现, 进而出现流水现象。 (4) 集中渗透是水流直接接触堤身时水流的冲击力较大对堤身的土体抗渗程度带来了破坏, 产生冲刷破坏现象。
1.2 堤基的渗透破坏
堤基在施工中要保证其具备一定的防渗透破坏效果, 但是, 在长时间使用过程中还是会出现土层隆起、断裂或者是渗水现象, 在出现洪水时, 一旦水位过高就会导致背水面渗透的比例增大, 在堤基不能承受时将会导致更大的破坏现象出现。坝基的破坏现象会最先出现在比较脆弱的地方, 主要是表土覆盖不厚的地方, 堤基在出现管涌现象以后, 如果不尽快维护将会导致溃堤问题。
2 河道堤防常用的维修加固措施
2.1 前堵型防渗
所谓前堵型防渗就是把土工膜铺设在临水侧, 或设置防渗铺盖、前截及防渗斜墙等设置, 不过这些措施会受到实际工程河势水流的影响。如果设置防渗铺盖, 可以充分将天然弱透水层的作用发挥出来, 不过需要注意, 要对天然弱透水层、下卧透水层的各项参数进行全面检验, 比如颗粒级配、渗透系数、允许渗透坡降等, 以便于在天然铺盖不足的情况下可以通过人工铺盖补强措施满足工程要求。进行堤身临水侧前堵时, 在堤身临水侧填筑土平台, 注意土料的渗透系数不得超出工程设计要求范围以外, 以满足降低背水侧出逸比降的目的。在诸多前堵型防渗措施中, 在堤防迎水面铺设土工膜, 不仅整体性较好, 而且规格化的产品大大提高了铺设的便利性, 并且可以在最大程度上适应堤身变形的情况。
2.2 中截型防渗
所谓中截就是在堤身中采取防渗措施, 常用的包括黏土灌浆、劈裂灌浆、铺设土工膜以及设置混凝土截渗墙等措施。在采用灌浆加固法时, 要注意浆液材料的选择, 通常为黏性土或砂壤土, 如工程需要可以掺入适量水泥制成泥浆;按照堤身具体的隐患部位布置钻孔, 一般布置为梅花形, 孔深不得小于隐患者深度, 并通过现场试验确定灌浆压力。
采用劈裂灌浆法时要注意, 钻孔时要沿着堤身轴线最小主应力面布置, 并灌注泥浆, 其主要作用是形成浆堤互压, 泥浆析水后会固结, 此时浆脉连通的所有渗漏隐患者均可以被泥浆充分填充, 并挤压密实, 最终形成泥浆体防渗墙。
2.3 后排型防渗
后排型防渗措施主要是在提防背水一侧采用减压井、减压沟或者是压渗导流沟等措施, 对堤身背水侧的断面面积进行增加, 并且保证浸润线始终控制在堤坡以下。在采用后排型防渗措施时对一些问题要进行注意, 其填筑土料的透水性要大于原堤身。后排型防渗措施比较常用的方式是堤防吹填法, 利用吸泥船吸取江河中的泥沙将其运输到堤身的背水侧, 然后进行沉淤处理, 可以防止基础出现渗透或者是破坏情况。对出现渗透破坏的堤基可以利用减压井对险情进行排除, 这种方法在应用过程中会耗费比较长的时间, 而且, 时间越长减压井的排水量会越来越小, 导致其逐渐失去作用, 因此, 在应用方面要进行更好的分析。
3 河道堤防不同部位维修加固方法的选择
3.1 堤身维修加固方法的选择
堤身维修加固方法的选择要根据河道堤防的具体情况进行分析, 在出现漏水情况以后, 可以利用填筑压实机械吹填的方式对透水的位置进行后堵, 也可以建设临时防渗墙, 可以将地基的防渗一起进行运用, 采用垂直防渗墙方式进行施工。
在河道堤防中, 生物洞穴是导致堤身出现漏洞或者是跌窝发生的主要原因, 在汛前非常难进行发现, 而且在汛期时危险出现的非常迅速, 而且在堤身断面有限制的情况下, 破坏会更大, 因此, 在出现大的危害之前要采取方法进行解决。为了避免危险的发生, 汛前要进行彻底的检查, 采取开挖回填的方法进行处理。
3.2 堤基维修加固的措施选择
堤基存在下列情况时可以采用铺盖防渗措施:在地基中相对不透水层埋藏比较深, 透水层比较厚或者是临水测有稳定的滩地。在堤基覆盖层比较单薄的情况下, 透水层埋藏也比较深, 厚度比较大, 可以选择压实填筑方法, 对堤基存在的渗透问题进行彻底的解决。堤基透水层比较浅, 可以采用垂直防渗措施进行截流处理, 在迎水侧堤脚位置可以设置黏土截水槽。在覆盖层比较厚的堤基, 对强透水性比较深的情况, 可以选择盖重措施, 在渗透系数方面要保证其大于覆盖层, 对扬压力要进行降低, 减压井的位置要保证设置在背水堤脚处。
3.3 软土堤基的处理
在河道堤防施工中经常会遇到在淤泥、淤泥质粘土等软土地基上进行施工的情况, 在这种地基上建设堤防工程, 要先做好地基的加固处理工作, 保证施工的质量。对软土地基进行处理可以选择多种方式, 其中高压喷射注浆法与深层搅拌法得到了广泛的应用, 其从高压水射流切割技术发展而来。高压喷射注浆要对钻机的钻孔进行利用, 将喷嘴注浆管放置在土层预定的位置, 然后利用喷嘴喷射出冲击土体。
4 结束语
河道堤防采用何种维修加固措施要根据堤身的土质、建筑、堤基地质条件以及地形条件进行综合考虑, 同时, 对渗透破坏危害的程度也要进行综合考虑, 对维修加固措施的经济性也要进行分析, 可以采用一种或者多种的方式来进行治理, 这样能够起到更好的效果。
摘要:在防洪工程中, 河道堤防是重要的组成部分, 其发挥着重要的功能, 因为很多的河道堤防建设时间比较久, 因此, 出现了很多的损坏现象, 为了能够保证河道堤防能够正常的使用, 对出现的问题要及时处理。河道堤防出现的主要问题就是渗漏现象, 对其进行维修加固非常必要, 主要的加固措施是前堵型防渗、中截型防渗以及后排型防渗。防渗加固方法的应用要根据堤基地质条件、地形条件以及渗漏程度等因素来进行综合分析选择, 这样才能保证防渗加固措施的合理性以及可行性。
关键词:河道堤防,维修加固,防渗,堤基,软土地基
参考文献
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[2]高春宝.蓟运河堤防渗透破坏成因及除险加固措施[J].水科学与工程技术, 2010.
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[4]尹必贵.城市水系护岸加固中应注意的几个问题[J].工程与建设, 2006.
论水库除险加固施工措施 篇8
在江西地区的中小型水库大多数建于上世纪五六十年代, 建成运行后, 对当地的农业生产和国民经济的持续稳定发展发挥了巨大的作用, 但是由于受当时条件的限制, 水库普遍存在着标准偏低、质量不高、隐患不少的状况, 且长期以来的维护修养、更新改造工作跟不上, 使许多水库处于带病运行、效益下降的局面。其原因和出现的问题均类似, 经多年运行后, 部分水库已不能正常使用, 同时也使下游地区和广大人民群众的生命财产安全受到威胁。因而根据此类型水库的病险原因及问题, 摸索探讨病险水库除险加固工程技术措施, 具有很好的社会效益、经济效益以及广泛的应用前景。
2 中小型水库的主要病险问题
根据调查分析, 中小型水库的病险问题多种多样, 主要如下:
(1) 水库防洪标准低。
产生问题的主要原因:①工程设计洪水标准低, 不满足实际运行要求;②随着水文系列资料的延长, 特别是受实测大洪水系列资料的影响, 重新核定工程洪水标准后, 工程新的防洪标准低于国家标准;③随着科技进步和社会经济的发展, 工程建设规程和规范的要求在不断强化和统一, 原有标准不满足新规范要求。
(2) 抗震标准低。
按新的地震烈度区划分确定工程区基本烈度并按现行水利建筑抗震规范复核, 一些水库抗震标准低, 不满足要求。
(3) 大坝稳定性差及坝体、坝基渗漏严重许多中小型水库均建于20世纪五六十年代, 许多水库大坝存在坝体断面不足, 坝坡或坝体存在抗滑稳定、坝体裂缝等问题。较多大坝存在坝基渗漏、绕坝渗漏、接触冲刷破坏、散渗、沼泽化、流土、管涌、蚁害等严重问题, 危及大坝安全。
(4) 输、放水及泄洪建筑物老化, 破坏程度较大。
3 中小型水库涵管病害除险加固措施
水库病害除险加固技术有很多点内容, 本文主要是针对土石坝坝坡滑动破坏加固, 灌注粘土浆加固, 坝体和坝基的密实加固, 土工合成材料加固等的一些技术进行简要的分析探讨。
3.1 土石坝坝坡滑动破坏加固技术
土石坝坝坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移动的走势。如果坝坡内岩土的抗剪强度能够抵抗住这种走势, 则此坝坡是稳定的, 否则就会失稳而发生滑坡。土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果, 是一种复杂的失稳破坏现象。产生土石坝滑坡的基本因素, 实质上是滑动力的增加与抗滑力的不足。
滑动力与抗滑力取决于库水和雨水入渗、施工方法、施工速度、地震等外部条件所引起的坝体或坝基内孔隙水压力及筑坝土料的性质, 包括与孔隙水压力有关的抗剪强度。为此, 首先必须进行滑坡勘探、土工试验及观测工作, 从而确定滑坡的性质及其主要原因, 并定出滑坡加固设计, 以便进行滑坡加固的施工与质量检查。
土坝坝体是由人工填筑坝料而成, 而坝基与岸坡是隐蔽工程。根据滑坡加固的设计标准, 应按SDJZ13-83《碾压式土坝施工技术规范》做好滑坡加固的施工。滑坡加固的施工方法主要有:清理坝基及岸坡, 清除和处理好对大坝安全会造成隐患的树根、泉眼、洞穴、风化岩石、滑坡体等;抛石固脚阻滑, 稳住滑坡体;在稳住滑坡体的基础上及时处理滑坡裂缝;全面培厚, 放缓坝坡;下游坝坡堆石压载, 做贴坡式反滤层等等。
3.2 土石坝坝体灌注粘土浆加固技术
目前, 坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种, 前者是指自重灌浆 (孔口压力为零) , 后者是指利用灌浆压力劈开坝体, 形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。其实, 两种灌浆方法都是压力灌浆, 只是所用的压力大小不同而已。这两种灌浆加固技术, 在我国水利工作者的努力下都取得了富有成效的成果, 为我国的病险土石坝加固处理作出了贡献。
3.3 坝体和坝基的密实加固技术
土石坝的最大隐患是坝体填筑质量达不到设计要求, 以及对软弱坝基处理不当, 因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的首要课题。提高坝体和坝基密度更是兴建土石坝的关键技术之一。
对于新建坝, 坝体与坝基的密度一定要进行严格的论证, 精心设计, 选择最优施工加固方案, 精心施工。对于坝体密度主要控制填筑质量, 包括坝料的选择, 碾压试验, 碾压方法及碾压施工各项参数等, 均应严格按有关规范进行, 以确保坝体填筑质量。
新建坝坝体密度除用碾压法进行填筑施工外, 也不排除采用振冲压密法进行填筑施工。新建坝的软弱坝基的加固有很多方法可以选择, 如振冲压密法, 排水砂井分期填筑法, 深层搅拌法, 强夯法, 换填法以及化学灌浆法等等。
已建坝, 坝体与坝基已形成一个整体, 假如坝体和坝基密实度都有问题, 那么选用加固方法时尽量选用同一种方法处理。在上面提到的诸多加固方法中, 振冲法具有较好的适用性。对于筑坝的砂石、土料以及坝基的软弱土质 (粘性土或砂性土) 都能进行加固处理。因此, 振冲法不失为一个较优的加固方案。坝基为粘性土地基时, 深层搅拌法也是可选择的加固方案之一。
3.4 土工合成材料加固技术
随着高分子化学工业的迅速发展, 自20世纪以来, 相继出现了各种不同的合成纤维, 诸如:聚抓乙烯纤维、聚乙烯醉、聚酞胺纤维等等。由于合成纤维比人造纤维具有优越的性能, 逐渐被人们所接受, 实践也表明土工合成材料是一种理想的新颖工程材料。
作为崭新的土工建筑材料, 土工合成材料历时甚短, 但发展颇快。目前, 已出现若干系列产品。其中主要产品及其主要应用功能为:
(1) 土工织物为应用于岩土和土木工程所有合成纤维或天然纤维制成的透水的织物, 主要作用为排水、过滤、隔离、加筋、侵蚀控制和防护等;
(2) 土工格栅为受张力元件连接成规则网状结构, 其开孔面积远大于张力元件, 应用于加筋;
(3) 土工网为重叠肋所连结成规则致密的网状结构, 应用于液体和气体的输送;
(4) 土工膜为相对不透水的聚合物薄片, 在岩土和土木工程中作隔截液体和气体的输送;
(5) 土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫, 用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物;
(6) 土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构, 应用于侵蚀控制和保土;
(7) 土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体, 用于排水、截水及加筋等。
4 除险加固的注意问题
(1) 一般中小型水库放水涵管除险加固处理要求工期短, 采用内套钢管和灌浆处理比较合适, 只要施工前做好充分准备, 选择素质高的施工队伍, 精心做好施工组织设计, 使整个施工能够按计划紧凑有序进行, 一般就可以保质保量完成任务。
(2) 施工时间要选定在年末枯水期进行, 工程一定要确保在汛期前完成。因此, 汛末随着水库水位下降, 就要及时到施工现场布置核实设计有关数据。
(3) 为了确保工程施工的质量和安全, 一定要按照有关规范进行施工, 施工时要采取措施确保涵管内的通风和用电安全。同时在涵管套钢管前一定要将在涵管青苔污垢等清洗干净, 以使新旧涵管之间灌浆结合紧密。
(4) 水库放水时涵管的漏水损失, 不但直接影响水库的灌溉、发电等经济效益, 还将会危及土坝、渠闸和下游人民生命财产的安全。为此要居安思危, 抓紧时间对病险水库的涵管进行仔细检查, 并及时安排资金进行除险加固, 以发挥水利工程的经济效益和社会效益, 确保水库的安全。
5 结语
虎山水库除险加固工程措施 篇9
虎山水库位于河南省唐河县马振扶乡小栗园村西三夹河支流丑河上, 设计洪水位为140.62m, 校核洪水位为142.46m, 总库容8736 万m³, 装机容量为3×200kw。虎山水库为集防洪、灌溉、供水、发电、养殖为一体的综合利用水利枢纽工程。枢纽工程由主坝、副坝、输水洞、泄洪洞、主溢洪道、副溢洪道和水电站等组成。
主坝为砂壳粘壤土均质坝, 坝顶高程143.6m, 最大坝高24.1m, 坝顶宽度5.5m, 坝前设有黏土防渗铺盖;副坝位于主坝左侧, 为均质土坝, 坝顶高程144.40m, 最大坝高为15m。经鉴定, 虎山水库为病险水库, 大坝为三类坝, 应尽快进行除险加固。
2 工程现状及存在问题
虎山水库主坝为3 级建筑物, 坝脚布置黏土防渗铺盖, 铺盖长度为258m; 下游坝坡增加砂壳。1975 年8 月, 库水位为138.44m时, 大坝背水坡桩号0+234m ~ 0+397m处高程130 ~ 135m之间出现大面积散浸;大坝填筑质量未达到设计要求。
主、副溢洪道均为开敞式宽顶堰, 均位于强风化粗粒花岗岩上, 且未衬砌, 抗冲能力较差, 下游未布置消能防冲设施, 一旦泄洪极有可能导致急剧拉切, 拉切深度低于死水位, 造成严重的洪灾。
泄洪洞为3 孔无压混凝土涵洞, 断面形状为圆拱形, 最大泄流量364m³/s;输水洞为钢筋混凝土压力管道, 实际最大泄流量10m³/s。由于泄洪洞底板设有伸缩缝而侧墙未设置伸缩缝, 底板的分缝部位出现贯穿性裂缝, 泄洪洞出口处溢流面板出现十字形裂缝;泄洪洞闸室墙壁出现垂直裂缝;输水洞存在横向裂缝, 局部有漏水现象。
3 除险加固设计
3.1主坝加固设计
对左右岸坝肩进行充填式灌浆, 中间坝段进行劈裂式灌浆[2];修整主坝坝顶路面;背水坡排水沟损坏严重, 本次加固全部重建;为防止洪水淘刷坝脚, 拆除原干砌石护砌, 新建浆砌石护砌, 并以木桩铅丝笼抛石保护坝脚;迎水坡也采用浆砌石护坡。
3.2副坝重建
在原主溢洪道和副溢洪道与新建溢洪道连接处修建副坝, 坝顶宽5.5m, 坝高分别为4.6m和5.9m。在上游侧坝体前缘及坝体两侧与岸坡相连处修建的黏土截渗槽;上游坝坡采用40cm厚干砌石护坡;背水坡坝脚附近设置堆石贴坡排水体。
3.3溢洪道加固设计
将原副溢洪道左侧和主溢洪道按大坝标准进行封堵加高, 在原副溢洪道右侧新建溢洪道, 溢洪道底宽100m, 引水渠长30m, 控制段采用WES型实体堰, 实体堰下游设置坡比为1:5 的泄槽, 泄槽长62m, 泄槽末端设置消力池, 消力池后接出水渠。泄槽边墙采用混凝土重力式挡土墙, 出水渠导水墙尾部采用钢筋混凝土悬臂式挡土墙, 消力池两侧边墙采用半重力式混凝土挡土墙。
3.4泄洪洞、输水洞加固设计
对泄洪洞、输水洞裂缝进行处理, 拆除泄洪洞出口处溢流面板底板并重建, 重建启闭机操纵室。在泄洪洞底板分缝处侧墙的裂缝部位加做伸缩缝, 并用橡胶片和环氧砂浆填塞伸缩缝[3];新建泄洪洞出口处溢流面板底板;重建启闭机操纵室上部结构。泄洪洞工作闸门及检修闸门均更新为钢闸门, 配备新卷扬式启闭机;输水洞的工作闸门和检修闸门也采用钢闸门;更新主变压器、供电线路、柴油发电机和组合闸门开度控制柜。
3.5大坝观测设施
布置浸润线管4 排, 每排3 孔, 在大坝3 个断面布置测压管9 孔, 每排3 孔;大坝上下游坡面共布设水平位移观测点, 共26 个;在流域内布设5 个雨量及水位观测站;增设安全监测自动化系统一套。
4 结语
经过主坝加固、新建副坝及溢洪道、泄洪洞及输水洞加固, 并更新电气机械设备和大坝观测监测设备后, 虎山水库能够正常运行, 水库效益得到充分发挥, 供水能力及发电量提高, 水库面貌极大改观, 其运行管理更加安全方便。虎山水库的加固措施对于同类工程具有借鉴意义。
摘要:虎山水库是集防洪、灌溉、供水、发电、养殖为一体的综合利用水利枢纽工程, 目前虎山水库溢洪道周围地质条件较差, 为安全考虑常提前弃水, 极大影响水库效益;同时坝体、泄洪洞和输水洞漏水, 部分设备老化严重。为保证水库安全, 提高工程效益, 对虎山水库进行了除险加固, 经加固处理后工程达到设计要求, 各建筑物运行情况良好, 虎山水库的除险加固措施可为类似工程提供借鉴。
关键词:除险加固,溢洪道,虎山水库
参考文献
[1]潘海军.小型水库除险加固设计易发问题分析处理[J].小水电, 2012 (4) :52-54.
[2]徐明江, 崔武虎.帷幕灌浆技术在水库除险加固中的应用[J].小水电, 2014 (6) :68-70.
加固措施 篇10
口头水库位于河北省行唐县口头镇北1km, 处于海河流域大清河系沙河支流郜河上游, 坝址处距行唐县城25km。水库控制流域面积142.5km2, 总库容1.056亿m3, 是一座以防洪、灌溉为主, 养鱼、发电为辅综合利用的大 (2) 型水库。水库为土石坝, 枢纽工程主要包括:主坝、两座副坝、正常溢洪道、非常溢洪道、输水泄洪洞和水电站。水库下游有口东、口西两个灌区, 肩负着下游9万亩耕地的灌溉任务。
工程历经多年运行, 存在不同程度的安全隐患, 2005年5月, 水利部大坝安全管理中心对安全鉴定成果进行了核查, 确认该水库大坝为三类坝, 需要及早加固除险。
2 除险加固存在的主要问题
口头水库枢纽工程主要包括:主坝、两座副坝、正常溢洪道、非常溢洪道、输水泄洪洞、泄洪闸、灌溉闸和水电站。
2.1 主、副坝
大坝为粘土心墙坝, 总长1355.94m, 坝顶高程206.39m, 坝顶宽8m, 防浪墙高1.2m, 墙顶高程207.59m。主坝长596.5m, 最大坝高30.0m;副坝位于两岸山坡, 坝长分别为363.1m和396.34m, 最大坝高17.5m。
存在主要问题:主坝截水槽基础坐落在了亚粘土层, 没有挖至基岩, 为水下施工, 防渗效果较差。大坝基础存在渗漏砂层。坝体回填土质不均匀, 上游坡水位变动区存在含水量较高的土体, 自建库以来坝体迎水坡面多次出现塌陷。经计算, 坝体上、下游坡稳定均不满足规范要求;主坝基础渗漏段坝体渗透稳定不满足要求。坝后排水棱体被尾矿砂淤堵。
2.2 正常溢洪道
正常溢洪道位于水库大坝的右岸, 全长240m。闸室为开敞式。溢流堰为驼峰堰, 堰宽10.0m, 共1孔, 堰顶高程197.39m。闸室设升卧式平板钢闸门, 闸门尺寸10×6.5m。启闭机为2×250kN、QPQ型螺杆启闭机。
存在主要问题:溢洪道挑坎下游未做护砌工程, “96.8”洪水时冲刷严重, 冲坑达4m, 危及挑坎安全。交通桥为浆砌石拱桥, 拱圈厚度不满足公路—Ⅱ级荷载要求, 影响交通安全。
2.3 非常溢洪道
非常溢洪道位于正常溢洪道右端的丘陵地带, 为开敞宽浅渠道。口门为梯形断面, 底宽27m, 边坡1∶1.0, 进口底高程201.0m, 纵坡1/100。口门下游设挡水土埝兼作交通道路。
存在主要问题:非常溢洪道行洪时, 需炸开土埝, 但现在炸药库已损坏, 不能保证安全泄洪。且炸开土埝后交通路被切断, 对上游村民的生产生活也造成极大影响。
2.4 输水泄洪洞、泄洪闸、灌溉闸
输水泄洪洞位于右岸的主坝与正常溢洪道之间。隧洞为内径2.5m的圆形有压洞, 工作闸门位于隧洞出口, 全长172.0m。输水洞下游泄洪闸闸室长10m, 共3孔, 每孔净宽3.5m。下游消力池长11.0m, 池深0.7m。闸门为平板钢闸门, 8t螺杆启闭机。泄洪闸两侧为口东、口西灌溉闸, 各两孔孔口宽度约1.7m, 混凝土闸门。
存在主要问题:输水洞与电站支洞漏水, 输水洞与发电支洞施工时未进行回填灌浆。出口消能防冲段冲毁严重, 右侧山体塌滑, 影响泄洪。进水塔交通桥为1964年建造, 上部桥板混凝土老化破损严重。进口启闭机梁不符合新启闭机安装要求, 出口工作闸门启闭机梁出现裂缝。下游泄洪闸工作桥板裂缝。灌溉闸年久失修破损严重。
3 除险加固的必要性
口头水库肩负着下游行唐县城和沿线9个乡镇, 担负着13万人口、25万亩耕地、107国道、京深高速、京广、朔黄铁路等重要设施的防洪保护任务。除防御洪水外, 正常年份年均可向下游灌区供水1200万m3, 为行唐县工、农业生产发展, 发挥了重要作用。随着社会和经济的发展, 水库除险加固后, 可进一步提高水库的防洪能力, 增加蓄水量, 为行唐县的经济和社会发展提供更加有力的保障。
4 除险加固主要措施
4.1 主、副坝加固
对主坝基础渗漏段进行防渗处理, 防渗范围为桩号0+415m~0+635m, 长度220m, 采用抓斗造槽法建造0.3m厚薄壁混凝土墙防渗, 防渗墙顶高程为190.87m, 墙底深入基岩全风化表层0.5m。坝坡采用复合土工膜防渗, 防渗范围与基础防渗相同。采用块石、石渣对上、下游坝坡进行压坡加固。上游压坡范围为桩号0+350m~0+745m, 压坡顶高程为196.39m。下游压坡范围为桩号0+350m~0+670m, 压坡顶高程为185.89m。主、副坝翻修上、下游坝坡。加固后上游坝坡防护层由外及里为0.4m厚干砌石, 0.3m厚碎石垫层, 0.2m厚中粗砂 (铺土工膜段为中细砂) , 下游坝坡防护层由外及里为0.3m厚干砌石, 0.1m厚碎石垫层。
4.2 溢洪道
拆除原正常溢洪道闸室, 在原址新建2孔8m闸门。闸室段长14m, 开敞式。溢流堰为驼峰堰, 堰顶高程197.39m。封堵原非常溢洪道。在原土埝上游新建5.89m高3号副坝, 坝顶高程206.39m。上游边坡1∶2.75, 下游边坡1∶2.5。坝下设1孔2×2m引水涵洞, 通过磁左渠引横山岭水库水入库内, 涵洞进口设控制闸门。拆除原砌石拱桥, 在原址按三级路标准新建交通桥, 荷载等级为公路—Ⅱ级荷载。新建桥共1跨, 跨度为19.0m, 桥面净宽4.75m。正常溢洪道下游泄洪渠按除险加固后溢洪道20年一遇洪水泄量155.3m3/s设计, 泄洪渠为梯形断面, 底宽30m, 两侧边坡1∶2, 渠底纵坡7/1000, 总长度550m。渠道采用浆砌石护砌, 护坡厚0.3m, 护坡高度为1.8m。该工程占地35.6亩。清除尾水渠内尾矿砂, 另行堆放并采取水保措施防护。
4.3 输水洞
将进口段约15m未衬砌洞身进行钢筋混凝土衬砌, 对原衬砌破损部分进行修补。衬砌后洞径为2.5m, 衬砌厚度为0.45m。对输水洞和发电支洞进行接触灌浆。灌浆孔设为3m一排, 每排3个孔, 孔深入岩石0.1m。新建输水洞进、出口闸机架桥和启闭机室。更换进水塔交通桥上部结构。对输水洞出口尾水渠两侧塌滑岩体进行削坡处理, 坡面喷3cm厚水泥砂浆。局部岸坡不稳定段采用锚杆挂钢筋网防护。输水洞出口冲坑处清除坑内淤砂后, 用C15抛石混凝土回填, 尾水渠底板设0.5m厚钢筋混凝土护底。
5 结语
口头水库大坝除险加固项目的实施, 对改善水库运行条件、枢纽建筑物的工程状况是很有必要的, 对提高水库综合效益也是十分必要的。水库加固处理后, 延长了水库运行期和使用寿命, 使水库现有工程设施的作用得到充分发挥, 水库得以继续发挥灌溉及防洪效益。
摘要:口头水库始建于1958年, 1964年主体工程竣工。工程运行多年, 虽经多次更新改造, 但老化失修严重, 且由于历史原因, 造成标准低、配套差、安全隐患较多。经对工程存在问题进行全面分析, 确定了水库的各项除险加固措施。
关键词:口头水库,存在问题,加固措施
参考文献
[1]张启岳.土石坝加固技术[M].北京:中国水利水电出版社, 2000, 10.